» » Получение германия высокой чистоты и монокристаллов германия с заданными электрическими свойствами
07.02.2017

Кристаллы германия, применяемые для изготовления выпрямителей, усилителей, фотоэлементов и других приборов, должны обладать определенными свойствами: необходимым типом электропроводности (р- и n-проводники) и заданной величиной электросопротивления.
Сознательное регулирование этих свойств достигается введением в германий ряда донорных (мышьяк, сурьма, фосфор и др.) или акцепторных (индий галлий, алюминий и др.) примесей.
В зависимости от целей использования в одних случаях необходимо обеспечить равномерное распределение примеси по длине и сечению слитка, в других — заданное изменение концентрации примесей и создание монокристаллов, внутри которых имеются области с различными типами приводимости.
Для получения германия с определенными электрическими свойствами наиболее удобно исходить из Германия весьма высокой чистоты. Вводя примеси в такой «сверхчистый» германий, легче обеспечить стандартность его свойств.
Ранее для изготовления кристаллических выпрямителей и усилителей применяли поликристаллические слитки германия, из которых вырезали пластинки необходимой формы.
Однако в этом случае трудно обеспечить стандартность электрических свойств, так как часть примесей располагается по границам зерен, что обусловливает колебания электросопротивления. Кроме того, значительное влияние на свойства оказывают дефекты в кристаллах слитков и механические напряжения в них.
Большой успех в улучшении и стандартизации свойств германиевых кристаллов был достигнут путем получения монокристаллических слитков германия, которые лишены перечисленных выше недостатков.
Таким образом, германиевые кристаллы с определенными электрическими свойствами целесообразно получать в две стадии:
1) получение германия высокой чистоты;
2) получение монокристаллического германия с заданными свойствами путем введения донорных или акцепторных примесей.
На первой стадии получают поликристаллические или монокристаллические слитки германия. Последние всегда чище, так как исключены межкристаллические границы.
На второй стадии в настоящее время получают только монокристаллический германий.